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1、热点考点11“家用电器型”电学压轴题专题突破考点分析此专题主要是对家庭中常用的各种用电器进行考查，主要考查的是各种家电的实际工作功率或实际电压，放热情况，及效率问题，解答此种题型应注意用电器的串，并联情况，并根据公式正确判定各种工作状态，能正确运用公式，求解相关的物理量。考点突破（1）有电路图的家电型计算题应注意观察电路，注意电路中电阻或电热丝的短路情况。且注意选择合适的公式代入计算。对于电热类家电如：电饭煲，电热水壶，饮水机等发热家电应注意电阻丝或发热电阻的串、并联情况的变化对电热器的功率的影响，即应注意“高”、“低”，“中”不同的档位时电路中的电流，电压的分配，及电阻的发热功率情况。另外应
2、注意保温与正常发热情况下电路中不同的连结方式。一般来说电路中串联的电阻越多，电路中电流越小，此时的总功率越小通常此时为保温状态，而并联时或串联电路中连入电阻越少时，电路中总电流越大，此时电路中的总功率越大，此时通常为加热状态。注：对于多挡位电热器，判断电热器的挡位时，应根据P=U2/R，电源电压通常为220V，当多个电热丝串联时，电路中电阻最大，此时电路的总功率最小，此时通常为“低温挡”，或处于电热器的“保温状态”；当多个电热丝并联时，电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，所以此时通常电路为“高温挡”工作状态或处于“加热状态”，当只有一个电阻丝工作时，电路中的总功率即不是最大值也不是最小值，
3、此时通常为“中温挡”工作状态。当需要计算发热类家电的工作效率时，应注意正确计算出水需要吸收的热量及消耗的电能然后再相比即为工作效率。对于做功类家电如，电动自行车，洗衣机等应注意电流做功及消耗的电能的计算必须首先选择正确的公式及单位的通一，且在求电动机的效率时要正确确定W有及W额一般来说消耗的电能总量为W总。（5）力、热、电综合计算题的关键问题在于能量之间存在转化，在能量转化的过程中，必然涉及转化效率，因此力、热、电综合的核心问题实质就是效率问题。(6)对于输电类电学题要注意，电流通过导线时存在电能损失，如用电高峰灯较暗的原因是：用电高峰用电器数目较多，导致电路中总电阻减小，使干路导线中通过的电
4、流增大，根据U=IR可知，导线分压增加，从而使用电器两端的电压减小，根据P=I2R可知，此时灯泡的实际功率变小，所以灯发光较暗。【核心公式】1热机效率：100%100%(内能转化为机械能)2电热器效率：100%100%(电能转化为内能)3电动机效率：100%100%(电能转化为机械能)考点典例例1：（2018山东东营中考）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（水=1103kg/m3，c水=4.2103J/(kg)，g=10Nkg）（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；（2）求R1的阻值；（3）养生壶处于低温档工作
5、时，求电路中的电流大小；项 目参 数电源电压（V）220低温档功率（W）275中温档功率（W）550高温档功率（W）1100容积（L）1（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。R2BAR1S2S1220V甲乙【答案】（1）高温档 （2）88（3）1.25A （4）420s（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档。因为当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，所以此状态为高温档-（2）当S2断开，S1闭合时，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。由P=UI得，正常工作
6、时通过R1的电流为：,由得，R1的阻值为：-（3）由P=UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：（4）水的质量：m=V=1103kg/m3110-3m3=1kg 水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(100-12)=3.696105J 由:，W=Pt得：烧开一壶水需要的时间为：。例2:（2018山西中考试题）在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2kg。小明负责观察电能表(如图)，小亮负责用温度计测量水的温度。5min电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50。求解下列
7、问题：(1)水吸收的热量是多少？(2)电磁灶的实际功率是多少？(3)电磁灶烧水的功率是多少？【答案】（1）4.2103J （2）2000W （3）70%。(1)水吸收的热量(2)电磁灶消耗的电能 （3）电磁灶的实际功率 (3)电磁灶烧水的效率 例3：(2018江苏连云港中考)某同学设计的电饭锅具有煮饭和保温两种功能，电路如图所示，闭合开关S1、S2，刚开始触点D与E接触，随着锅内温度升高，热敏电阻R阻值减小，继电器内电流增大，当锅内温度达到103时电磁铁吸合衔铁，使触点D脱开E改与F接触；当锅内温度低于50时电磁铁松开衔铁，触点D再次与E接触。已知电饭锅工作电压为220V，R1=44，R0为定
8、值电阻，控制电路消耗的功率忽略不计。求：（1）电饭锅煮饭时消耗的电功率；（2）要在保温时保持锅内温度不变，假设此时电饭锅散热功率恒为110W，则电路中R2的阻值应为多大；（3）要给电路加一个保温工作指示灯，则指示灯应该放在图中甲或乙的哪个位置，该指示灯电阻的阻值应具备怎样的特点。【答案】（1）1100W （2）396 （3）乙 ，电阻大。解析（1）电饭锅煮饭时只R1连入电路，此时电路消的电功率P=U2/R=（220V）2/44=1100W.（2）保温时，R1与R2串联，由题意此时P保=110W，此时电路的总电阻R总=U2/P保=（220V）2/110W=440；此时电阻R2=44044=396
9、.（3）因保温时电阻R1和R2同时工作，所以加一个保温指示灯，应加在乙处当指示灯工作时表明R1与R2同时工作，此时电路处于保温状态；要使通过指示灯的电流较小，应该加一个电阻较大的指示灯。例4：（2017重庆中考）小明家的电钣锅如图甲所示，额定电压为220V，“翥饭”时额定功率为1210W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”时的功率之比为1:16，求：（1）正常“翥饭”状态，通过电饭锅的电流为多少A？（2）电阻R1的阻值为多少？（3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表如丙所示，指示
10、灯每闪烁4次所用的时间为48s，则R2两端的实际电压为多少伏？【答案】（1）5.5A（2）120（3）50V。【解析】（1）正常“翥饭”状态，开关S、S1闭合，电路中只有R2工作，功率最大为“翥饭”时的额定功率：P1=1210W，此时通过电饭锅的电流I=P1/U=1210W/220V=5.5A，由P=U2/R可得R2=U2/P1=（220V）2/1210W=40。（2）闭合开关S断开开关S1时，电路为R1、R2串联，电路中的功率最小，为“保温”状态，P2/P1=I22R2/I12R2=I22/I12=1/16，因为I1=5.5A所以I2=1.375A，则R1=（U/I2）R2=（220V/1.
11、375A）40=120。（3）由电能表的参数可知，电路中每消耗1kw.h时的电能指示灯闪烁1200次，当指示灯闪烁4次时，消耗的电能为W=4（1/1200）3.6106J=12000J,电饭锅的功率P=W/t=12000J/48s=250W，根据P=I2R，因为P=250W而R总=120+40=160代入以上数据可得电源的实际电压U实=200V，又由串联分压公式可得： U1/U2=R1/R2=120/40可解得：U2=50V。名师点晴（1）很多电热器具有“高温挡”和“低温挡”，根据P=U2/R知，当U一定时，电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大，所以“高温挡”总电阻最小，“低温挡”总电阻
12、最大。（2）两挡位的控制开关短路式：如下图甲所示，当开关闭合时，有一个电阻被短路，只有一个电阻工作，此时为“高温挡”；开关断开时，两个电阻串联，电阻增大，电热器的功率减小，此时为“低温挡”。单刀双掷式：主要工作电阻在干路上，一支路为导线，另一支路为附加电阻，如图乙所示，当开关掷向导线支路时，只有主电阻工作，此时为“高温挡”；当开关掷向附加电阻所在支路时，两电阻串联为“低温挡”。多挡问题：两个电阻串联时为“低温挡”，单独使用一个电阻时为“中温挡”，两电阻并联时为“高温挡”。例5：（2018重庆中考）小峻家中有一个浴足盆，其部分名牌信息如下图表格所示，图乙为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，
13、当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同求：（1）额定加热电流？（2）R1和R2的阻值各为多少欧？（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min，电能表（如图丙所示）的转盘转了30r，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？型号MLJY01额定电压220V额定加热功率880W额定保温功率100W【答案】（1）4A （2）429, 55 （3）600W。【解析】（1）由P=UI可得，额定加热电流I=P/U=880W/220V=4A.(2)由图乙可知，当开关S接b触点时是加热挡，电阻R2接入电路，由P=U2/R可得R2=U2/P=(220V)2/880W=55. 当
14、开关S接a触点时，是保温挡，电阻R1与R2串联接入电路，则R总=（220V）2/100W=484，所以R1=48455=429.（3）电能表参数是3000r/kw.h则W=30r/3000r/kw.h=0.01kw.h=3.6104J,则浴足盆加热的实际电功率为P实=W/t=3.6104J/60s=600W.【点睛】此题考查电路的识图与简单的电学计算的知识，解答此题的关键是：识别当S分别接a、b时，电路的连接情况，根据P=U2/R确定浴足盆的加热与保温对应的电阻的连接情况，再根据I=P/U及R=U2/P可求解加热电流与两个电阻值。解答第（3）问时，根据电表的信息并利用题中所给出的信息，求出表盘
15、转过30r所消耗的电能，然后据P=W/t可求解浴足盆加热的实际功率。例6：（2018安徽中考）：一般家用电钣锅工作时有两种状态，分别是煮饭过程的加热和米饭煮熟后的保温状态，图示为该种电钣锅的电路原理图，图中R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝，U为电源电压（R1和R2的阻值不受温度影响）（1）请分析论证：当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态；（2）要使R2在保温状态时的功率是加热状态的1/9,求R1/R2的值？【答案】（见解析的分析部分） （2）2.【解析】（1）当开关S断开时，R1和R2串联，电路中的电流I1=U/R1+R2,此时R2的电功率为：P=I12R2=（U/R1+R2）2R2，当开关S闭合时，R1被短路，此时电路电流I2=U/R2,此时R2的功率P2=I22R2=(U/R2)2R2，因为P1P2，所以当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态。（2）要使P1=P2/9，则有：（U/R1+R2）R2=1/9(U/R2)2R2，可解得R1/R2=2.【点睛】此题应分析开关不同状态下电路中用电器的连接情况，求出两种情况下的电流，对比
